某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究.请回答:I.用图1所示装置进行第一组实验.(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu做电极的是_

某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究.请回答:I.用图1所示装置进行第一组实验.(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu做电极的是_

题型:不详难度:来源:
某课外小组分别用下图所示装置对原电池和电解原理进行实验探究.

魔方格

请回答:
I.用图1所示装置进行第一组实验.
(1)在保证电极反应不变的情况下,不能替代Cu做电极的是______(填字母序号).
A.铝     B.石墨     C.银    D.铂
(2)N极发生反应的电极反应式为______.
(3)实验过程中,SO42-______(填“从左向右”、“从右向左”或“不”)移动;滤纸上能观察到的现象有______.
II.用图2所示装置进行第二组实验.实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清.查阅资料发现,高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色.
(4)电解过程中,X极区溶液的pH______(填“增大”、“减小”或“不变”).
(5)电解过程中,Y极发生的电极反应为Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O和______.
(6)若在X极收集到672mL气体,在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少______ g.
(7)在碱性锌电池中,用高铁酸钾作为正极材料,电池反应为:2K2FeO4+3Zn═Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2 该电池正极发生的反应的电极反应式为______.
答案
(1)在保证电极反应不变的情况下,仍然是锌作负极,则正极材料必须是不如锌活泼的金属或导电的非金属,铝是比锌活泼的金属,所以不能代替铜,故选A;
(2)N电极连接原电池负极,所以是电解池阴极,阴极上氢离子得电子发生还原反应,电极反应式为:2H++2e-═H2↑(或2H2O+2e-═H2↑+2OH-),故答案为:2H++2e-═H2↑(或2H2O+2e-═H2↑+2OH-);
(3)原电池放电时,阴离子向负极移动,所以硫酸根从有向左移动,电解池中,阴极上氢离子得电子生成氢气,阳极上铁失电子生成亚铁离子,亚铁离子和氢氧根离子反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化生成氢氧化铁,所以滤纸上有红褐色斑点产生,故答案为:从右向左,滤纸上有红褐色斑点产生;
(4)电解过程中,阴极上氢离子放电生成氢气,则阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子溶液,溶液呈碱性,溶液的pH增大,故答案为增大;
(5)铁是活泼金属,电解池工作时,阳极上铁失电子发生氧化反应,氢氧根离子失电子发生氧化反应,所以发生的电极反应式为:Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O和4OH--4e-═2H2O+O2↑,
故答案为:4OH--4e-═2H2O+O2↑;
(6)X电极上析出的是氢气,Y电极上析出的是氧气,且Y电极失电子进入溶液,设铁质量减少为xg,根据转移电子数相等得
0.672L
22.4L/mol
×2=
0.168L
22.4L
×4+
xg
56g/mol
×6
,x=0.28,答:铁质量减少0.28g;
(7)正极上高铁酸根离子得电子发生还原反应,反应方程式为2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-
故答案为:2FeO42-+6e-+5H2O═Fe2O3+10OH-
举一反三
如图所示,某同学设计一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中乙装置中X为阳离子交换膜.

魔方格

根据要求回答相关问题:
(1)通入氧气的电极为______(填“正极”或“负极”),写出负极的电极反应式______.
(2)铁电极为______(填“阳极”或“阴极”),石墨电极(C)的电极反应式为______.
(3)反应一段时间后,乙装置中生成氢氧化钠主要在______(填“铁极”或“石墨极”)区
(4)如果粗铜中含有锌、银等杂质,丙装置中反应一段时间,硫酸铜溶液浓度将______(填“增大”“减小”或“不变”).
(5)若在标准状况下,有2.24L氧气参加反应,则乙装置中铁电极上生成的气体的分子数为______;丙装置中阴极析出铜的质量为______.
题型:不详难度:| 查看答案
如图是Zn和Cu形成的原电池,某实验兴趣小组做完实验后,在读书卡片上记录如下:
魔方格

在卡片上,描述合理的是(  )
A.①②③B.③④⑤C.④⑤⑥D.②③④
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,其中甲池的总反应为:2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O下列说法正确的是(  )
魔方格
A.甲池是电能转化为化学能的装置,乙、丙池是化学能转化电能的装置
B.甲池通入CH3OH的电极反应为CH3OH-6e-+2H2O=CO32-+8H+
C.反应一段时间后,向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体,能使CuSO4溶液恢复到原浓度
D.甲池中消耗560mL(标准状况下)O2,此时丙池中理论上最多产生2.9g固体
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示甲、乙两个装置,所盛溶液体积和浓度均相同且足量,当电路中通过的电子都是0.1mol时,下列说法正确的是(  )
A.溶液的质量变化:甲减小乙增大
B.溶液pH值变化:甲减小乙增大
C.相同条件下产生气体的体积:V=V
D.电极反应式:甲中阴极:Cu2++2e-=Cu,乙中负极:Mg-2e-=Mg2+
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,X、Y、Q、W 都是惰性电极,将电源接通后,W极附近颜色逐渐加深.下列说法中错误的是(  )
A.电源的M极为正极
B.甲装置中溶液的pH减小
C.甲装置的两个电极上都有单质生成且物质的量之比为1:1
D.欲用乙装置给铜镀银,U极应该是Ag,电镀液选择AgNO3溶液
魔方格
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